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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)0 w; v! C: _" ?5 d% j9 [" ]- K* c' B
%--------------------------------------------------------------------------
- {; N; a# g5 g; u0 l& q7 y4 b+ O% GACFA.m0 v& d6 O! g6 i0 u' T$ m
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment1 J- h- C1 c, { L! I7 n( r
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
* B# b" b+ ^- B& M( C5 q%--------------------------------------------------------------------------
" E3 u u m% C; J G* ~% 函数功能
* {' S5 |5 y. a/ P( P9 N% 使用遗传算法求解通信网链路容量和流量联合优化分配问题3 w" A; `4 l) S" z2 D% Q+ }4 G% u
%--------------------------------------------------------------------------' U4 F8 W+ y5 ]' ?7 N
% 参考文献
# V! }' ]0 s* b- v" n% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].2 M5 \( ], }7 k6 X) i- E, d4 U
% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
8 G# O' o4 M+ @ [%--------------------------------------------------------------------------
+ W8 U; x7 q% B# E5 a) d% 输入参数列表
& a7 _: a; y$ U' k% I% M 遗传进化迭代次数! |6 B$ H1 M1 k! {$ `: N( T- s
% N 种群规模(取偶数): }" y+ T Z. A) i
% Pm 变异概率
. s2 f, h( L' g# Q% S$ q4 m4 L%--------------------------------------------------------------------------5 f7 E( i8 H g4 d7 x O
% 输出参数列表
2 n& K* Q- g! d+ Y0 N* B- w3 i: Y% Zp 目标函数最优值
! ~# Y* ]: K4 D( K, K% Xp 路由选择决策变量最优值
& `; L: b- o* E5 z* ^6 E% Yp 线路型号决策变量最优值
3 u) I0 q- W5 O% w2 Y# m1 f9 d3 M2 ]0 d% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录" S+ g, {. ^( y( b
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录+ x5 n+ j- }& C
%--------------------------------------------------------------------------
; e5 @* `* y5 E2 N2 m* I
8 Y! D0 \1 l( H4 l# C5 Q%第一步:载入数据和输出变量初始化
' w" a. n, H0 Z: b' Oload DATA_CFA;
! L. A3 [0 X( n ~" y8 o- hXp=zeros(14,1);
/ b1 @* O7 ~8 f: a1 ~: NYp=zeros(8,3);! y' B$ h- g. L5 f, @2 ?
LC1=zeros(1,M);
8 p# T( n# F- V* j7 P5 E" oLC2=LC1;9 T7 w, H. A! y; K% h0 ~( t
$ r$ |7 p9 Q; e D* F8 O$ {- A9 S%第二步:随机产生初始种群$ y- \/ q& g2 K4 T8 h
farm_X=zeros(14,N);' E' E6 _+ L$ z9 Z9 L, o9 ]+ [ u) W
farm_Y=zeros(8,3*N);% o4 @. s: T: t( W* ~1 f* J
for i=1:N0 J1 E0 o( v6 S6 M4 R
for j=1:2:13
5 ], j0 ~ Q! K2 I% y, k* i+ T# [: D RAND=rand;
$ Z+ T6 z3 T) A: z if RAND>0.5
. S9 k5 S+ f- S; p0 [1 Y farm_X(j,i)=1;
% s) } a/ R' y2 ]7 \" k else
8 d3 ?. Q9 u: {6 K: ~# Z- h1 x, U farm_X(j+1,i)=1;
" j5 F. [. M" R. J7 Z end
/ P( ~* T. P/ b; y( n8 ? end
( a& z: O# M, p* u5 Uend
2 g) r5 r6 E* W/ @4 C% z8 o' i7 j0 Ufor i=1:N
4 C9 K6 N4 a& f7 h# C3 T( x for j=1:87 V8 P* L G9 T+ `: Y( e) R
RAND=rand; G: x( S' F( L; E! l
if RAND<1/3# U% D& } Q7 }$ m4 Y! J+ U* A
farm_Y(j,3*i-2)=1;
, [/ Y% S; E5 I+ w3 ^6 S6 T" q elseif RAND>2/3
! O. L! {4 Z6 O1 J) g4 e; { farm_Y(j,3*i)=1;
`9 p& z7 g5 @8 `1 s* [: S4 t9 c, U else3 J% I- Z) p5 ~1 \; n; D P) {
farm_Y(j,3*i-1)=1;
3 L4 [5 B: _# O$ J7 U end; h5 N e6 Z2 _! D$ t% u
end4 G1 b# `3 Y3 p, p9 e Q
end! ]! D) L2 _% P' Q/ S7 ?
9 u7 Y$ [' ?' L/ Pcounter=0;%设置迭代计数器
7 ^% J7 q) i7 G0 o" h$ Gwhile counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
~1 @0 J- o7 T. D$ e, W+ r" y $ p+ m, Z; y% {# s; p+ D& l
%第三步:交叉
# D* x+ N$ Q1 y( b; Z8 o( o newfarm_X=zeros(14,N);
Q- r$ f+ W# z newfarm_Y=zeros(8,3*N);# x2 w6 w5 |" q2 W* E
Ser=randperm(N);- q, A! @* i4 W( [- Y. l# U
%对X做交叉
" r' h8 \: b; h2 m% A1 v) F for i=1:2 N-1)
$ `$ D5 V, c2 S4 `) I7 I9 p A_X=farm_X(:,Ser(i));
C1 v; F8 J1 H _. {& { B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
5 n+ _7 e1 a" B# @ cp=2*unidrnd(6);3 {; ~* L5 `3 o
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
1 p; T5 c0 s2 q7 F% P b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];/ I! I/ G# ]* M
newfarm_X(:,i)=a_X;
* P, x$ \0 [1 G' h newfarm_X(:,i+1)=b_X;
& w3 x, Z- ^: e6 E5 |" C end V5 P6 |$ E* D5 i6 T# {* \1 ^* S
%对Y做交叉
* I4 Z2 n2 q7 s. X+ |+ i for i=1:2 N-1)
$ m( i R0 y6 ^( p A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
2 i+ P9 l! W) o2 z: H1 f B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));$ _* ]1 s/ ^0 I8 P
cp=unidrnd(7);
6 l. \4 j: ~7 g$ N0 e e a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];* }1 {4 ~$ b2 y7 G9 l! p( N, |6 t
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];2 R9 ^1 c/ l) g6 I6 W" l7 C/ x
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;
) H4 d7 p8 g. B }: O newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;- C6 N# \9 t) O, P& C8 ?/ s
end
, A9 H7 d" d4 M+ y0 a/ Z5 c %新旧种群合并; s6 @7 i- ~9 |+ c3 {/ q; L% ]
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
5 C! V0 s1 X: L* X v FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];$ `0 @2 r8 Y. o# o, P9 d( V3 S
+ w( r7 \( W/ a' P( K( Z5 Y$ X- ^
%第四步:选择复制
' Z3 I1 E8 g, `' A8 G3 V# L" [ Ser=randperm(2*N);
/ W& R( u; u. f. i' C" [' e FITNESS=zeros(1,2*N);
. \9 ?2 y! I5 @9 \* O$ N I7 t fitness=zeros(1,N);- M( s8 x+ W: H' T* i2 {
for i=1 2*N)
% @! N1 O4 l) P ~9 G2 g6 O8 _ X=FARM_X(:,i);- b1 i0 \( N+ V8 M
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));" |# l9 O# V9 [6 d( p3 B2 ]$ e/ Q
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
$ @: _% p4 F/ i4 J$ Y" O9 a end" a2 k0 H/ g' u5 L* t$ R
for i=1:N: W7 L" q, M( j! n( V, _
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));4 d1 _' S& i# q* u
f2=FITNESS(Ser(2*i));& l! Y" H# A8 X; M2 I1 H4 b1 I
if f1<f2
, ?1 S! n( n6 E! u0 R" d) Y farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
) k' H. B' S# l2 {9 k; v/ O1 c, i farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));! x* u1 I! A- S" _- p& ]" W' a Y
fitness(i)=f1;3 u2 T) A! A. r. w; o
else
; ]3 j9 T9 w& W y* c; Q# @( l7 u5 {; N farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
$ w0 [! k0 ~$ [ farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
: C* O+ n, C: Q( q; Z8 P% x fitness(i)=f2;& i3 N% @; d" s& I/ J' P. A2 m4 @
end
+ `5 r6 W9 i R8 }1 ^- G, s end" R. ^0 f) ? j" s$ [1 A
%记录最佳个体和收敛曲线, {3 x/ x+ A# \* }
minfitness=min(fitness);* q) g) J% l5 S% P
meanfitness=mean(fitness);6 A1 h: g+ p$ _- T% P, V
LC1(counter+1)=minfitness;, a" t: E ]7 D! m
LC2(counter+1)=meanfitness;2 f8 a o" L$ I1 }1 f/ B
pos=find(fitness==minfitness);. f% z( w1 }" g/ u" d5 b2 m
Xp=farm_X(:,pos(1));% E+ `. i. x) G) [1 l
Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
" q" B+ H/ P- @ Zp=minfitness;0 X/ l$ V) g8 B( E
0 B8 a+ z$ j- a' [6 c% w; @( L
%第五步:变异0 M7 m r9 W P& N9 l, p5 x4 N
for i=1:N
0 t' Q3 Z c3 G+ ?9 T if Pm>rand+ B1 H; h2 ?& {* n' d
GT_X=farm_X(:,i);0 `8 y( V8 D% x- @; R
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));
- j6 n8 }9 U# c& I0 J3 p& G pos1=2*unidrnd(7);: ~- t; w2 j4 O2 ~8 P4 y0 k F8 j: S; o
if GT_X(pos1)==1
' _" S* W: |8 d5 O GT_X(pos1-1)=1;. _0 z7 b3 Z8 H% A3 a# v
GT_X(pos1)=0;" s9 @ N; P: F
farm_X(:,i)=GT_X;
2 W* ?! Y- W3 f elseif GT_X(pos1)==0/ Y- v1 x) F3 T4 i! i
GT_X(pos1-1)=0;4 X/ k) Z( R0 ]& z! |$ v
GT_X(pos1)=1;$ F: S, b2 Y4 z6 f2 p6 L1 J1 G6 ~7 T6 W: a
farm_X(:,i)=GT_X;
8 G A3 X3 b O0 ?6 H. u: l else8 |5 z X$ j: g2 u6 C1 C3 W- h
end; B/ v0 I" c: K0 J" I, B6 }
pos2=unidrnd(8);6 s* M! `& J2 X, k; ]
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
4 }0 C- m# k. z) A x6 g9 T9 Y GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;
{9 ~ c) f9 V end
4 }$ X5 v! s' o$ U end8 G! {" |. i% \+ v- B
( Z. {8 l3 z0 f3 }
counter=counter+1
( ~( J" |0 b. c" xend
8 r$ y; ]5 p8 _Xp=Xp';/ w& \3 n2 y" u2 m9 t
Yp=Yp';
9 `) ~# B' Y0 i$ u/ F% P. J* `%plot(LC1)
, e9 n9 b/ U) b% [%hold on. D/ c$ O% @2 F* G
plot(LC2)# ~; b4 T1 m j/ r/ ~8 v
请问高手在第一步中的数据导入(load DATA_CFA)中导入的是什么样的数据、有什么用、与程序有什么关联?最好举例说明。 |
zan
|